远距离无线充电系统技术方案

本发明专利技术公开了远距离无线充电系统，具有发射端和接收端，接收端包括：接收端控制系统、接收天线、接收端处理器和接收端通信器；接收天线分别和接收端控制系统、接收端处理器以及负载联通；接收端处理器联通在接收天线和接收端控制系统之间；接收端通信器，接收端通信器与接收端控制系统联通；接收天线由多个光学天线构成；发射端包括：发射端控制系统、发射天线、发射端处理器和发射端通信器；发射端处理器联通在发射端控制系统和发射天线之间；发射端通信器与发射端控制系统联通；发射天线为光发射器；发射天线与接收天线相对时，发射天线发射光束，接收天线接收光束；发射端通信器和接收端通信器之间通讯连接。

【技术实现步骤摘要】
远距离无线充电系统
本专利技术涉及无线充电领域，尤其涉及远距离无线充电的接收端和发射端。
技术介绍
远距离隔空无线充电是人们心目中真正意义上的无线充电，例如公开号为CN110525243A的专利，公开了一种无人机无线充电设备，通过太阳能收集器将光能转换为电能，给无人机进行无线充电。该专利使用太阳能收集器进行“光电转换”，但太阳光谱的很大一部分提供的能量远远大于常用半导体材料的带隙能量，大部分的能量特别是红外波段的能量因晶格振动转化为热量而损失掉了，而能克服这一限制的多结叠层太阳能电池在可见光波段能提供略高的效率，但成本高昂。并且这种太阳能充电的设备对使用场景、天气情况都有依赖，室内、夜晚等场景，对于太阳能充电来说，就力不从心。
技术实现思路
本专利技术提供一种远距离无线充电系统，能够实现远距离无线充电，并且对使用场景的限制更小。本专利技术的远距离无线充电系统，具有发射端和接收端，所述接收端包括：接收端控制系统、接收天线、接收端处理器和接收端通信器；所述接收天线分别和所述接收端控制系统、所述接收端处理器以及负载联通；所述接收端处理器联通在所述接收天线和所述接收端控制系统之间；接收端通信器，所述接收端通信器与所述接收端控制系统联通；所述接收天线由多个光学天线构成；所述发射端包括：发射端控制系统、发射天线、发射端处理器和发射端通信器；所述发射端处理器联通在所述发射端控制系统和所述发射天线之间；所述发射端通信器与所述发射端控制系统联通；所述发射天线为光发射器；其中，所述发射天线与所述接收天线相对时，所述发射天线发射光束，所述接收天线接收所述光束；所述发射端通信器和所述接收端通信器之间通讯连接。优选的，所述发射端通信器为光接收器；所述接收端通信器为光发射器；所述接收端通信器发射信息光束，所述发射端通信器接收所述信息光束。优选的，所述光束包括：充电光束和信息光束。优选的，所述接收端通信器依次通过接收端驱动器和接收端编码器与所述接收端控制系统联通；所述发射端通信器依次通过发射端滤波器和发射端解码器与所述发射端控制系统联通。优选的，所述接收端处理器至少包括接收端滤波器和接收端解码器；所述发射端处理器至少包括发射端编码器和发射端驱动器。优选的，所述接收天线由上到下依次为：上部电极、上部工作层、绝缘层、下部工作层和下部电极；所述上部电极为透明的导电层；所述上部工作层、绝缘层、下部工作层组成所述光学天线。优选的，所述上部电极为铟锡氧化物、导电玻璃、金属线或金属涂层中的一种；和/或，所述上部工作层为碳纳米管。本专利技术的远距离无线充电的接收端和发射端能够实现电能的无线传输，并且可以通过光能实现远距离的无线充电的功能，同时又不受夜晚、阴天等环境影响。附图说明图1为本专利技术远距离无线充电系统的一个实施例的工作状态示意图。图2为本专利技术远距离无线充电系统的另一个实施例的工作状态示意图。图3为本专利技术远距离无线充电系统中隧道二极管的示意图。图4为本专利技术远距离无线充电系统中接收天线的示意图。图5-图7为本专利技术远距离无线充电系统中接收天线的制备方法的分步骤示意图。图8本专利技术远距离无线充电系统中接收天线主体结构的局部放大图。附图标记：接收端控制系统1；接收天线2；接收端处理器3；接收端通信器4；发射端控制系统5；发射天线6；发射端处理器7；发射端通信器8；负载9；上部电极21；上部工作层22；绝缘层23；下部工作层24；下部电极25；接收端滤波器31；接收端解码器32；接收端驱动器41；接收端编码器42；发射端编码器71；发射端驱动器72；发射端滤波器81；发射端解码器82。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。本专利技术公开了远距离无线充电系统，该系统包括接收端和发射端。下面分别接收端和发射端进行说明。无线充电系统也可以称为无线能量传输。先对接收端进行说明。结合图1和图2，接收端至少包括接收端控制系统1、接收天线2和接收端处理器3。接收端控制系统1主要完成接收端对于无线充电工作的控制，例如控制接收天线2开始工作，或者结束工作，下文会提到的接收端通信器4也通过接收端控制系统1控制。接收天线2由多个光学天线构成，在发射端以“光”的形式发射无线能量时，可以由接收天线2接收，并转化为电能。该接收天线2与其他三个部分联通，这三个部分分别是：接收端控制系统1、接收端处理器3、负载9。这里的联通可以是有线的，也可以是无线的，不过，在于负载9的联通上，一般还是有线的，否则，经过两次无线能量传输，可能造成的能量损失也会变多。当然，这并不否定其可以通过无线联通。接收天线2和接收端控制系统1的联通，可以实现接收端控制系统1对接收天线2的控制，例如开启或者关闭等等功能。同样的，接收天线2也通过和接收端控制系统1的联通，将接收天线2的输出功率等参数发送到接收端控制系统1。接收天线2与接收端处理器3的联通，可以将接收到的信号传递给接收端处理器3，供其分析处理。这里的信号，包括了发射端集成到光内的信号，当然也可以包括接收天线2将光转换后输出的电的信号(例如电压、功率等，可以通过接收天线2直接发送到接收端控制系统1，也可以通过接收端处理器3发送到接收端控制系统1)。接收端处理器3还与接收端控制系统1联通，将这些信号发(或者处理信号后生成的结果)送给接收端控制系统1，接收端控制系统1可以依此对接收天线2进行控制。接收端处理器3至少包括接收端滤波器31和接收端解码器32，实现对信号的滤波和解码。接收天线2和负载9的联通是给负载9供电。为满足负载9的充电参数，接收天线2和负载9之间可以增加一个直流变换器，接收天线2的输出经直流变换后输出到负载9。接收端一般在需要充电的设备里，如手机、智能手表、无线耳机、游戏手柄、智能音箱、平板电脑、无人机等电子设备。负载9可以是这些电子设备的电池。接收端控制系统1可以是这些设备的芯片处理器，也可以使单独模块。下面说明接收天线2的详细结构。参见图3和图4，接收天线2由上到下依次为：上部电极21、上部工作层22、绝缘层23、下部工作层24和下部电极25。上部工作层22、绝缘层23、下部工作层24构成了接收天线2的主体结构(如图4所示)，在优选的实施例中，上部工作层22一般是碳纳米管，如图3所示，上部工作层22、绝缘层23、下部工作层24组成的机构可以称为隧道二极管。上部电极21和下部电极25位于主体结构的两侧，上部电极21一般是透明的，或者是金属丝、网结构，目的是不阻挡光束照射到上部工作层22上。绝缘层23一般不是多个独立的区域，这与上部工作层22的形成有关。参见图8，是接收天线2主体结构的局部结构图，以上部工作层22采用碳纳米管为例，每个碳纳米管与下部共工作层之本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种远距离无线充电系统，具有发射端和接收端，其特征在于，/n所述接收端包括：/n接收端控制系统(1)、接收天线(2)、接收端处理器(3)和接收端通信器(4)；/n所述接收天线(2)分别和所述接收端控制系统(1)、所述接收端处理器(3)以及负载(9)联通；/n所述接收端处理器(3)联通在所述接收天线(2)和所述接收端控制系统(1)之间；/n接收端通信器(4)，所述接收端通信器(4)与所述接收端控制系统(1)联通；/n所述接收天线(2)由多个光学天线构成；/n所述发射端包括：/n发射端控制系统(5)、发射天线(6)、发射端处理器(7)和发射端通信器(8)；/n所述发射端处理器(7)联通在所述发射端控制系统(5)和所述发射天线(6)之间；/n所述发射端通信器(8)与所述发射端控制系统(5)联通；/n所述发射天线(6)为光发射器；其中，/n所述发射天线(6)与所述接收天线(2)相对时，所述发射天线(6)发射光束，所述接收天线(2)接收所述光束；/n所述发射端通信器(8)和所述接收端通信器(4)之间通讯连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种远距离无线充电系统，具有发射端和接收端，其特征在于，
所述接收端包括：
接收端控制系统(1)、接收天线(2)、接收端处理器(3)和接收端通信器(4)；
所述接收天线(2)分别和所述接收端控制系统(1)、所述接收端处理器(3)以及负载(9)联通；
所述接收端处理器(3)联通在所述接收天线(2)和所述接收端控制系统(1)之间；
接收端通信器(4)，所述接收端通信器(4)与所述接收端控制系统(1)联通；
所述接收天线(2)由多个光学天线构成；
所述发射端包括：
发射端控制系统(5)、发射天线(6)、发射端处理器(7)和发射端通信器(8)；
所述发射端处理器(7)联通在所述发射端控制系统(5)和所述发射天线(6)之间；
所述发射端通信器(8)与所述发射端控制系统(5)联通；
所述发射天线(6)为光发射器；其中，
所述发射天线(6)与所述接收天线(2)相对时，所述发射天线(6)发射光束，所述接收天线(2)接收所述光束；
所述发射端通信器(8)和所述接收端通信器(4)之间通讯连接。


2.根据权利要求1所述的远距离无线充电系统，其特征在于，
所述发射端通信器(8)为光接收器；
所述接收端通信器(4)为光发射器；
所述接收端通信器(4)发射信息光束，所述发射端通信器(8)接收所述信息光束。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王哲，陆钧，贺凡波，葛俊杰，马俊超，
申请(专利权)人：北京有感科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11